Источник питания для контактной сварки на повышенной частоте

 

Изобретение относится к сварке и может быть использовано в машинах для сварки однородных и разнородных деталей. Цель изобретения - повышение качества сварных соединений за счет повышения быстродействия источника и надежности его в работе. Источник питания содержит источник зарядного тока с нулевым выводом, последовательный полумостовой инвертор, датчик тока и схему управления инвертора. В источник питания введены два коммутирующих тиристора и реактор. Индуктивность инвертора выполнена на двух встречно включенных палуобмотках первичной обмотки сварочного трансформатора. Компаратор схемы управления вырабатывает положительные импульсы на любое изменение напряжения (положительное или отрицательное). Это повышает быстродействие и упрощает блок управления сварочным преобразователем. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК щ) В 23 К 11/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

00 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

0РИ ГКНТ СССР (21) 4484222/31-27 (22) 20.07.88 (46) 07,09,90, Бюп. Ф 33 (71) Горьковский политехнический институт (72) С.В.Хватов, M.Î.Ãâîçäåâ, К.С.Степанов и В.Д,10жбабенко (53) 621.791.762(088.8) (56) Беркович Е.И. и др. Тиристорные преобразователи повышенной частоты для электротехнических установок.

Л.: Энергоатомиздат, 1983, с. 38,50, Белов Г.А. Высокочастотные тиристорно-транзисторные преобразователи постоянного напряжения. — М.: Энергоатомиздат, 1987, с. 66-70. (54) ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ КОНТАКТНОЙ

СВАРКИ HA ПОВЫКЕННОЙ ЧАСТОТЕ (57) Изобретение относится к сварке, и может быть использовано в машинах для сварки однородных и разнородных

Изобретение относится к сварке и может быть использовано в машинах для контактной сварки однородных и разнородных деталей, в производстве резисторов, электровакуумных приборов и микроэлектронике.

Цель изобретения — повышение качества сварки за счет повышения быстродействия и надежности его работы.

На фиг. 1 показана блок-схема источника питания для контактной сварки на повышенной частоте; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

„„SU„„15902 1 А 1

2 деталей. Цель изобретения — повыше-. ние качества сварных соединений за счет повышения быстродействия источника и надежности его в работе. Источник питания содержит источник зарядного тока с нулевым выводом, последовательный полумостовой инвертор, датчик тока и схему управления инвертора. В источник питания введены два коммутирующих тиристора и реактор ° Индуктивность инвертора выполнена на двух встречно включенных полуобмотках первичной обмотки сварочного трансформатора. Компаратор схемы управления вырабатывает положительные импульсы на любое изменение напряжения (положительное или отрицательное). Это повышает быстродействие и упрощает блок управления сварочным преобразователем. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Источник питания содержит источник 1 зарядного тока, накопительные конденсаторы 2 и 3, коммутирующий конденсатор 4, сварочный трансформатор 5, основные тиристоры 6 и 7. коммутирующие тиристоры 8 и 9, токоограничивающий реактор 10, датчик 11 напряжения, датчик 12 тока, эадатчйк 13 времени сварки, задающий генератор 14, блок 15 переключения, коммутатор 16 задатчика параметра сварки, компаратор 17, состоящий иэ дифференциального биполярного усилителя 18, двух диодов 19 и 20, двух

1590281

1 3 опротивлений 21 и 22, двух диффереырующих цепей 23 и 24 и элементов

И-НЕ 25 и НЕ 26, Источник 1 зарядйого тока (ИЗТ) имеет три вывода

S йоложительный, отрицательный и нулевой.

Положительный вывод источника зарядного тока соединен с положительным выводом накопительного конденсаТора 2, а отрицательный вывод источиика 1 — с отрицательным выводом на1 копительного конденсатора 3. Отрицаельный вывод конденсатора 2, полоительный вывод конденсатора 3 и 15 дин из выводов коммутирующего коненсатора 4 объединены и соединены с улевым выводом источника 1, Первич(9ая обмотка сварочного трансформатоа 5 состоит из двух последовательно 20 оединенных полуобмоток, у которых месте соединены концы обмоток. Наало одной из них подключено к отриательному выводу основного тиристоа 6, положительный вывод которого 25 оединен с положительным выводом наопительного конденсатора 2. Начало ругой полуобмотки трансформатора 5 соединено с положительным выводом основного тиристора 7, отрицательный

Вывод которого соединен с отрица тельным выводом накопительного конденсатора 3. Кроме этого, отрицательный вывод основного тиристора 6 подключен через последовательно сое- 5 чиненные коммутирующие тиристоры 8 и 9 с положительным выводом основного тиристора 7, причем положительный вывод коммутирующего тиристора 8 соединен с положительным выводом ос- щ новного тиристора 7, а отрицательный вывод коммутирующего тиристора 9 — с отрицательным выводом основного тиристора 6. Общий вывод тиристор 8 .и 9 соединен через реактор 10 со 45 средним выводом первичной обмотки сварочного трансформатора 5, вторичная обмотка которого подключена к сварочным электродам.и к входным выводам блока 11 обратной связи, Средний вывод первичной обмотки сварочного трансформатора 5 соединен через датчик 12 тока с другим выводом коммутирующего конденсатора 4. Так выглядит схема силовой части источ55 ника питания для контактной сварки, Время сварки определяется задатчиком 1" времени сварки, один выход которого соединен с управляющим входом задающего генератора 14, выход которого соединен с первым входом (N) блока 15 переключения, второй вход (U ) которого подключен к выходу дат1 чика 12 тока.

Выходы блока 15 переключения соединены с управляющими входами тиристоров в следующем порядке:

U д,,®,,=U VF — с входом основного в (х тиристора 6>

U 8„„=U„nN — с "входом основного тиристора 7;

U, y 3 =U V N — c входом коммутирующего тиристора 9;

=U nN — с входом коммутирующего тиристора 8.

Второй выход задатчика 13 времени сварки соединен с управляющим коммутацией напряжения сварки входом коммутатора 16 задатчика параметра сварки, выход которого соединен с задающим входом (Уз) компаратора. Компаратор состоит из дифференциального биполярного усилителя 18, работающего в режиме компарирования, неинверсный вход которого соединен с выходом коммутатора 16 задатчика параметра сварки, а инверсный — с выходом блока 11 обратной связи. Выход дифференциального усилителя соединен с информационным входом коммутатора 16 задатчика параметра сварки с положительным выводом диода 19, и отрицательным — диода 20. Отрицательный вывод диода 20 соединен с одним из выводов сопротивления 21, и с входом дифференцирующей цепи 23, Второй вывод сопротивления 21 подключен к нулевому выводу источника.1 зарядного тока. Положительный вывод диода 22 соединен с одним из выводов сопротивления 22 и. с входом дифференцирующей цепи 24. На второй вывод сопротивления 22 подается напряжение логической "1". Выход дифференцирующей цепи

23 соединен с первым входом элемента

ИЛИ-НЕ 25, с вторым входом которого соединен через элемент НЕ 26 выход дифференцирующей цепи 24. Выход элемента ИЛИ-НЕ 25 соединен с третьим входом ® „) блока 15 переключения.

В исходном состоянии накопительные конденсаторы 2 и 3 заряжены до

П „„, каждый, конденсатор 4 разряжен (заряжен через зарядный резистор

18), тиристоры 6-9 выключены.

После включения задатчика 13 времени сварки запускаются задающий re0281 6 условии

Qalx 4 к °

5 59 нератор 14 и коммутатор 16 задатчика напряжения сварки, который выстав— ляет на компаратор 17 величину напряжения подогрева. Блок 15 переключения вырабатывает на выходе 1 импульс включения первого основного тиристора

6 в момент, когда появляется первый (или любой нечетный) импульс с задающего генератора 14 и отсутствует ток в цепи заряда коммутирующего конденсатора 4, т.е. сигнал с выхода датчика 12 тока отсутствует. Это может быть реализовано при помощи счетного триггера и логических схем ИЛИ так, чтобы выполнялось равенство U д,„,=

U Я

Это и последующие логические равенства необходимы для исключения сквозных токов и повышения надежности, При этом с одного выхода счетного триггера снимаются четные импульсы задающего генератора 14, с другого Оыхода триггера — нечетные, После включения первого основного тиристора через верхнюю первичную полуобмотку сварочного трансформатора 5 будет протекать ток заряда коммутирующей емкости. Во вторичной цепи сварочного трансформатора 5 наведется ЭДС и ток. Как только ЭДС, ток или их произведение, в зависимости от датчика 11 напряжения, достигнут определенного значения, т.е. выполнится условие U )У на выходе компаратора t7 появится сигнал U — . U oc U» который разрешит блоку 15 переключения выработать импульс включения первого коммутирующего ти- . ристора 8, При этом блок 15 переключения вырабатывает импульс на выходе 2 при условии Б „, — П Л И. Включится мутирующий тиристор 8, замкнет нижнюю первичную полуобмотку сварочного трансформатора 5. Индуктивность верхней первичной полуобмотки резко снизится, коммутирующий кондеясатор

4 быстро зарядится и первый основной тиристор 6 закроется. Как только ток заряда конденсатора 4 уменьшится, U, будет равен нулю и схема будет готова к включению второго основного тиристора 7. При появлении второго (или любого четного) импульса с задающего генератора 14 блок 15 переключения выработает на выходе 3 им- . пульс включения второго основного тиристора 7. Имгг-льс на выходе 3 появится при условии U — U M.

Далее процесс происходит аналогично описанному, только компаратор

I ( выработает на выходе сигнал U к при условии -U, > -U . Импульс на второй коммутирующий тиристор 9 появится на выходе 4 блока 15 переключения при

После окончания времени подогрева коммутатор 16 задатчика напряжения сварки выставляет на первый вход компагатор 17 величину напряжения сверки. Процессы в схеме управления и в преобразователе происходят аналогично описанному. Амплитуда импульсов напряжения (тока) на выходе сварочного трансформатора 5 будет больше. формула и з обретения

1. Источник питания для контактной сварки на повышенной частоте, содержащий исто ник зарядного тока с нулевым выводом, к которому подключен последовательный полумостовой инвертор с разделенной емкостью, датчик тока, включенный в цепи заряда рабочего конденсатора, схему управления инвертором, состоящую из последовательно соединенных задатчика времени сварки, задающего генератора и блока переключения,. к второму входу которого подключен выход датчика тока, второй выход задатчика времени сварки через коммутатор и компаратор соединен с третьим входом блока переключения, выходы которого соединены с тиристорами последовательного полумостового инвертора, выход дат-. чика напряжения сварки соединен с вторым входом компаратора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения за счет повышения быстродействия источника и надежности работы, в него введены реактор и два последовательно соединенных коммутирующих тиристора, а индуктивность последовательного полумостового инвертора выполнена на двух встречно включенных полуобмоток первичной обмотки сварочного трансформатора, общая точка конденсаторов соединена со средней точкой источника зарядного тока, общая точка комму тирующих тиристоров

1590281 соединена через реактор с общей точ- выход которого подключен к аноду пер кой полуобмоток первичной обмотки вого и катоду второго диодов, анод сварочного трансформатора, катод которого через первую дифференцирупервого коммутирующего тиристора сое- ющую цепь и инвертор соединен с пер5 дииен с началом первой полуобмотки вым входом элемента ИЛИ-НЕ, катод сварочного трансформатора, а нача- первого диода через вторую дифференло второй полуобмотки сварочного цирующую цепь соединен с вторым вхотрансформатора соединено - с анодом дом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого втор коммутирующего тиристора ° 1p ñîåäèíåí с выходом компаратора, первый и второй входы компаратора сое2. Источник по п. 1, о т л и ч адинены соответственно с прямым и иню щ и Й с я тем, что компаратор вы- версным входами дифференциального ,полнен на дифференциальном .усилителе

1590 8 l &игр.

Составитель Г.Чайковский

Редактор Л.Зайцева Техред Л.Сердюкова Корректор Т.Палий

Заказ 2603 Тираж 648 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при и ГКНТ СССР

1.13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, у

11 11

У о л. Гагарина 101